Het Snowball kantoor in Harelbeke, België wordt in de zomer verkoeld door een ondergrondse ijsbuffer. In het Snowball kantoor komen meerdere bedrijven bij elkaar, waaronder Smappee, die werken aan een duurzame toekomst. In gesprek met Warmte365 leggen Alexandra Vanhuyse, mede-oprichter en CEO van Snowball, en Siebe Roets, software engineer bij Smappee, en nauw betrokken bij Snowball, uit hoe de ijsbuffer werkt en wat de voordelen en mogelijkheden van deze technologie zijn.

"Snowball is een proeftuin voor groene technologie", stelt Vanhuyse. "Wij testen, valideren en demonstreren nieuwe technologieën in het domein van de energietransitie. Het gebouw zelf is daarbij ons testplatform."

Een van de meest interessante innovaties die Snowball toepast in het kantoor, is de ijsbuffer. De ijsbuffer is ontworpen om zowel warmte op te slaan als te koelen op een efficiënte en duurzame manier. Het concept lijkt futuristisch, maar bestaat eigenlijk al eeuwenlang. "Het bestaat al sinds de zestiende eeuw", vertelt Vanhuyse, "maar het is nog nooit op zo'n grote schaal in een industriële context toegepast."

Hoe werkt de ijsbuffer?
Het idee achter de ijsbuffer klinkt eenvoudig maar vereist veel technische kennis om toe te passen in de praktijk. De buffer bestaat uit een grote watertank van rond de 300 kubieke meter, waarin water wordt gekoeld tot het bevriest. Het water bevriest doordat er een buis met daarin het koudemiddel van een warmtepomp door de tank loopt. Het water in de tank bevriest aan de buis vast tot het punt dat ongeveer 70 procent van de tank uit ijs bestaat.

Dit ijs wordt vervolgens gebruikt om het gebouw te koelen wanneer dat nodig is. In de winter werkt het systeem andersom: de warmte die in de buffer is opgeslagen, kan worden gebruikt om het gebouw te verwarmen. "We kunnen warmte onttrekken uit verschillende bronnen, zoals de lucht of de grond, en die warmte opslaan in de ijsbuffer", legt Roets uit. "In de zomer halen we de koelte uit de buffer, terwijl we in de winter de opgeslagen warmte kunnen gebruiken."

Roets laat in een diagram zien dat de ijsbuffer aan het begin van het jaar tot ongeveer halverwege maart wordt opgebouwd. De energiekosten van het opbouwen van de ijsbuffer worden geoptimaliseerd door te kijken naar de stroom die door het kantoor en de laadpalen worden gebruikt, de stroom die de zonnepanelen opwekken en de tarieven van de beschikbare energie. “Op het moment dat we het pand moeten gaan verkoelen in de lente, hebben we hier bijna geen elektrische energie voor nodig omdat we deze verkoeling al hebben opgebouwd in de ijsbuffer.

Het systeem afgestemd op de behoeften van het gebouw, dat veel glazen ramen bevat en daardoor een hoge koelvraag heeft. "Onze architect houdt van glas, van transparantie", zegt Vanhuyse lachend. "Maar dat betekende wel dat we bijna drie keer zoveel koelvermogen nodig hadden als verwarmingsvermogen. Een klassieke warmtepomp zou niet efficiënt genoeg zijn geweest voor onze situatie."

Energie-efficiëntie
Een van de belangrijkste voordelen van de ijsbuffer is de energie-efficiëntie. "Het is veel efficiënter dan de andere technologieën die we onderzocht hebben", aldus Vanhuyse. "Het is een systeem dat ons toelaat om warmte te bufferen wanneer dat economisch interessant is, bijvoorbeeld wanneer er een overschot aan zonne-energie is of de elektriciteitsprijzen laag zijn."

Het systeem is bovendien geïntegreerd met een slim energiemanagementsysteem. "We hebben sinds 2019 ongeveer 250 sensoren door het hele gebouw die real-time data streamen. We meten de warmte, luchtvochtigheid, het elektrisch verbruik en nog veel meer", legt Vanhuyse uit. "Die data gebruiken we om het systeem te optimaliseren en te zorgen dat het gebouw altijd energiezuinig functioneert." Dit niveau van monitoring en optimalisatie maakt het mogelijk om Snowball volledig CO2-neutraal te laten functioneren.

Uitdagingen
Het implementeren van de ijsbuffer is echter niet zonder uitdagingen gegaan. "Het systeem staat nu op een goed punt, maar we hebben daar wel een aantal jaren stevig gezocht naar de juiste balans", legt Roets uit. "We hebben gesleuteld aan het algoritme, dat in het begin niet altijd deed wat we wilden." Een groot probleem was bijvoorbeeld het gebrek aan consistente data tijdens de coronapandemie, toen het gebouw vaak leegstond.

Desondanks zijn de voordelen van de ijsbuffer inmiddels duidelijk. "We hebben nu een systeem dat super-efficiënt werkt en volledig CO2-neutraal is", vertelt Vanhuyse trots. "Dat is echt uniek. Als we Snowball opnieuw zouden bouwen, zouden we zeker opnieuw voor de ijsbuffer kiezen."

De kennis en ervaring die Snowball heeft opgedaan met de ijsbuffer, wordt niet alleen binnen het eigen gebouw gebruikt. "We delen onze kennis met andere bedrijven en universiteiten," zegt Vanhuyse. "We zijn een demonstratie en laten graag zien wat mogelijk is op het gebied van duurzame energieopslag."

De toekomst van de ijsbuffer ziet er veelbelovend uit. Het systeem is schaalbaar en kan in theorie ook in residentiële gebouwen worden toegepast, hoewel daar nog wat uitdagingen liggen. "De sturing en de logica achter het systeem zijn complex. Maar het potentieel is er zeker, vooral als je kijkt naar energie-efficiëntie", stelt Roets.